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metadata.dc.type: Dissertação
metadata.dc.rights: Acesso Aberto
Title: Análise teórica e experimental do comportamento térmico de um forno elétrico
Other Titles: Theoretical and experimental analisys of the thermal behavior of an electric oven
metadata.dc.creator: Malheiros, Fernando Costa
metadata.dc.contributor.advisor1: Guimarães, Gilmar
metadata.dc.contributor.referee1: Rego, Orosimbo Andrade de Almeida
metadata.dc.contributor.referee2: Souza, Henor Artur de
metadata.dc.description.resumo: Este trabalho avalia teórica e experimentalmente o comportamento térmico de um forno elé- trico. Inicialmente dedica-se à construção de um experimento que represente o uso comum de um forno elétrico doméstico e possibilite adquirir informações da evolução das temperaturas das paredes do forno e da amostra aquecendo em seu interior. Este comportamento térmico é avaliado e usado para se calcular os uxos de calor por radiação e convecção que atinge a amostra em cada face. Em seguida, propõe-se um problema inverso que é minimizado (otimizado) por algoritmo genético cujo objetivo é estimar o perl do uxo de radiação e convecção calculados. Os resultados de temperaturas são apresentados para cada superfície do forno e da amostra. Já os uxos são apresentados em suas componentes de convecção, de radiação e uxo total que é soma dos dois para cada superfície da amostra. A estimativa do problema inverso é apresentada junto ao uxo total calculado a partir das temperaturas do experimento. O forno conseguiu imprimir uma temperatura uniforme na superfície da amostra, porém em grandezas menores que as setadas. O problema inverso apresentou resultados satisfatórios para a otimização de fornos. Uma vez que ele necessita apenas da medição de temperaturas na superfície da amostra, se torna um procedimento mais simples para o cálculo dos uxos de calor ideal que visa a uniformidade do aquecimento. Porém, a utilização de critérios na obtenção das propriedades e na construção do modelo térmico direto são necessários.
Abstract: This study investigates the thermal behavior of an electric oven under theoretical and experimental conditions. Initially, it is dedicated to building an experiment which reects the everyday use of a household electric oven and which makes it possible to gather information on the development of temperatures for oven walls and for the sample being heated. Such thermal behavior is evaluated and used to calculate radiation and convection heat ow rates applied to each of the sample\'s faces. Afterwards, an opposite problem which is minimized (optimized) by means of a genetic algorithm whose objective is to estimate the pattern of the radiation and convection ow rate calculated is proposed. The Temperatures results for each of the surfaces of the oven\'s and sample\'s are presented. The ow rates, on the other hand, are presented in terms of their convection and radiation components, and the total ow rate, which is the sum of both of them, for each of the sample\'s surface. An estimate for the opposite problem is presented alongside the total ow rate calculated from the temperatures of the experiment. The oven managed to apply a uniform temperature to the surface of the samples, although at rates lower than the ones set up. The opposite problem showed satisfactory results for the optimization of ovens. Since it only requires temperatures from the surface of the sample to be measured, the procedure for the calculation of optimal ow rates turns out to be simpler because it aims at achieving heat uniformity. However, the use of criteria for the determination of the properties and for the construction of the thermal model is required.
Keywords: Otimização em fornos
Comportamento térmico de forno
Temperatura de fornos
Radiação térmica
Thermal behavior of an oven
Thermal radiation
metadata.dc.subject.cnpq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA MECANICA
metadata.dc.language: por
metadata.dc.publisher.country: BR
Publisher: Universidade Federal de Uberlândia
metadata.dc.publisher.initials: UFU
metadata.dc.publisher.department: Engenharias
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-graduação em Engenharia Mecânica
Citation: MALHEIROS, Fernando Costa. Theoretical and experimental analisys of the thermal behavior of an electric oven. 2013. 89 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2013.
URI: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/14930
Issue Date: 17-Jun-2013
Appears in Collections:DISSERTAÇÃO - Engenharia Mecânica

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